[发明专利]一种管状靶材的微波混合加热内旋转高温烧结方法

说明书

本发明公开了一种管状靶材的微波混合加热内旋转高温烧结方法，包括管状靶材素坯成型；加热管状靶材素坯、加热过程中使管状靶材素坯处于旋转状态，在烧结温度下保持设定的时间，且加热采用微波加热与电阻加热混合方式进行，以及，降温、停止旋转、直至室温、得到烧结好的管状靶材。利用微波混合加热内旋转高温烧结方法能够制备出收缩均匀、无变形、无烧结裂变的管状靶材，制备方法简单，易于工业化应用。

技术领域

本发明属于靶材制备技术领域，具体涉及一种管状靶材的微波混合加热内旋转高温烧结方法。

背景技术

靶材是通过磁控溅射、多弧离子镀或其他类型的镀膜系统在适当工艺条件下溅射在基板上形成各种功能薄膜的溅射源。靶材主要应用于光伏电池、平板显示器、大规模集成电路、微电子器件及装饰涂层等产业，是一种高附加值的功能材料，随着我国电子信息产业的迅速发展，我国已成为世界上溅射靶材需求最大的国家之一。采用平面靶材进行镀膜，其缺点是薄膜沉积厚度均匀性不容易控制，靶材利用率低，刻蚀靶材均匀性差。而相比平面靶材，采用管状旋转靶材的利用率从平面靶的30％～50％可增加到旋转靶的80％以上。由于管状旋转靶材具有利用率高的特点，在市场上得到广泛重视。

在靶材烧结过程中通常采用电阻式加热，工作时，电流通过加热体时，由于加热体本身具有的电阻因此产生热量，利用加热体热量的辐射和传导，以加热炉膛内的被烧结固体材料。被加热固体材料表面温度高于芯部温度，整个炉膛的温度必须达到设定温度，才有可能完全加热炉膛内所有的被烧结固体材料。采用电阻加热方式的高温烧结炉，在烧结温度较低的时候通常存在温度不均匀的问题。

而随着液晶屏幕尺寸的不断增大，与之对应的溅射板状靶也随之增大了其自身的面积。采用旋转的管靶材，屏幕的宽度由管长度决定，屏幕的长度则不受限制。虽然管状靶的材利用率高于平面靶材，但由于管状旋转靶材在烧结过程中容易受热及收缩不均，使得产品产生开裂和变形等问题，造成管靶难于制造且成品率低，阻碍了它的应用。

发明内容

为了至少解决以上提到的现有技术存在的技术问题之一，本发明公开实施例提供了一种管状靶材的微波混合加热内旋转高温烧结方法，包括如下步骤：

S1、管状靶材素坯成型；

S2、加热管状靶材素坯，加热过程中使管状靶材素坯处于旋转状态，在烧结温度下保持设定的时间，其中加热管状靶材素坯采用微波加热与电阻加热混合方式进行；

S3、降温，停止旋转，直至室温，得到烧结好的管状靶材。

本发明一些实施例公开了一种管状靶材的微波混合加热内旋转高温烧结方法，管状靶材的材质包括氧化铟锡、氧化锌铝、氧化铟镓锌、氧化镁锌。

本发明一些实施例公开了一种管状靶材的高温烧结方法，步骤S2中，管状靶材素坯围绕其中心轴旋转，旋转速度设定为9～15转/分钟。

本发明一些实施例公开了一种管状靶材的微波混合加热内旋转高温烧结方法，步骤S2中加热过程具体为，先采用微波加热至设定温度，然后停止微波加热并启动电阻加热至烧结温度。

本发明一些实施例公开了一种管状靶材的微波混合加热内旋转高温烧结方法，步骤S2中微波加热至设定温度为500℃。

本发明一些实施例公开了一种管状靶材的微波混合加热内旋转高温烧结方法，步骤S3中，降温到250℃时停止管状靶材的旋转。

本发明一些实施例公开了一种管状靶材的微波混合加热内旋转高温烧结方法，管状靶材的长度可达480mm、外径可达360mm。

本发明一些实施例公开了一种管状靶材的微波混合加热内旋转高温烧结方法，步骤S2的加热过程在氧气气氛下进行。

本发明一些实施例公开了一种管状靶材的微波混合加热内旋转高温烧结方法，步骤S2在烧结温度下保持设定的时间在2.5～7.5小时之间。